Ⅰ. Введение
Зима несет две основные угрозы для производителей. Во-первых, существует непосредственный риск потери урожая. Во-вторых, существует скрытая опасность повреждения дорогостоящего оборудования, которое может длиться годами.
Ваша ирригационная система – это сердце любой современной фермы. Он чрезвычайно уязвим к холодной погоде. Это руководство может дать вам знания о том, как защитить как ваши посевы, так и вашу жизненно важную ирригационную систему. Вы изучите проверенные методы, которые работали десятилетиями, а также новые инновационные стратегии. Мы поможем вам превратить зиму из угрозы в управляемую часть вашего сельскохозяйственного цикла.
Ⅱ. Понимание угрозы
Чтобы эффективно бороться с простудой, нужно понимать, с чем вы боретесь. Не все заморозки одинаковы. Они делятся на две основные категории, и каждая требует своего подхода.
● Радиационный мороз:Это происходит в ясные, спокойные ночи. Земля теряет тепло в атмосферу, в результате чего воздух на уровне земли быстро охлаждается. Это часто создает температурную инверсию, когда более теплый воздух находится над более холодным воздухом рядом с вашими посевами. Эти морозы обычно локализованы и менее суровы.
● Адвективное замораживание:Это крупномасштабное-погодное явление. Холодная, ветреная воздушная масса перемещается в ваш регион. Инверсии температуры нет, а ветер поддерживает равномерно низкую температуру. Эти заморозки покрывают большую площадь, длятся дольше и гораздо более опасны, и с ними трудно бороться.
⒉ Почему капельные системы уязвимы
Точная конструкция, которая делает их такими хорошими в доставке воды, также делает их хрупкими на морозе. Вода, оставшаяся внутри этих систем, становится разрушительной.
Ключевые уязвимые части включают в себя:
Лента капельного орошения:Тонкие стенки легко раскалываются или разрываются при расширении льда.
Эмиттеры и капельные головки:Небольшие отверстия могут треснуть или вытолкнуться из трубки.
Фитинги из пластика и ПВХ:Колено, тройники и соединители трескаются под давлением.
Фильтры:Корпуса фильтров, особенно с навинчивающимися-чашами, обычно трескаются, если не полностью слить воду.
Клапаны и предохранители обратного потока:Сложные внутренние детали могут быть повреждены льдом.
Ⅲ. Первая линия защиты
⒈ Золотое правило: сливайте
Самый важный шаг в подготовке к зиме любой ирригационной системы – удаление воды. Лед не может образовываться там, где нет воды, поэтому дренаж является единственным наиболее эффективным методом защиты. Системный подход гарантирует, что вы не пропустите ни одной детали.
○ Отключите подачу воды во всю ирригационную систему. Это первый и самый важный шаг для предотвращения случайной заправки.
○ Откройте все ручные сливные клапаны. Обычно они располагаются в самых нижних точках основных и дополнительных магистралей, чтобы позволить гравитации выполнять большую часть работы.
○ Систематически сливайте воду из всех линий. Начните с основной магистрали, затем перейдите к вспомогательной-магистрали и, наконец, откройте концы ленты или капельных линий капельного орошения, чтобы они опорожнились.
○ Особое внимание уделите аксессуарам. Мы видели, как бесчисленное количество производителей весной сталкивались с проблемами из-за того, что забывали слить воду из корпусов фильтров или устройств предотвращения обратного потока. Замена треснутой чаши фильтра или поврежденного узла обратного потока требует больших затрат и времени,-но этого легко избежать.
⒉ Метод «Выдувание»
Для полной защиты используйте сжатый воздух, чтобы удалить воду, которую не удалось удалить под действием силы тяжести. Этот метод «продувки» является профессиональным стандартом для обеспечения действительно сухой системы. Однако этот процесс требует осторожности. Слишком большое давление может повредить компоненты так же сильно, как и лед.
★ Безопасность превыше всего
Никогда не превышайте номинальное давление (PSI) самого слабого компонента. Для ленты капельного орошения это значение часто очень низкое, обычно ниже 15–25 фунтов на квадратный дюйм. Всегда начинайте с низкого давления и постепенно увеличивайте его.
Всегда носите защитные очки. Вода под давлением и мусор могут вылетать из открытых трубопроводов.
Не подключайте компрессор напрямую к устройству предотвращения обратного потока и не продувайте воздух обратно через него. Это может привести к повреждению его внутренних уплотнений и обратных клапанов.
Ⅳ. Изолировать и защищать
Некоторые детали, например предохранительные клапаны обратного потока или главные запорные-клапаны, нелегко снять или полностью опорожнить. Эти над-заземленные компоненты должны быть изолированы. Изоляция замедляет потери тепла. Защищает компоненты при кратковременных перепадах температуры и легких морозах. При длительных и сильных заморозках вам может потребоваться объединить его с источником тепла.
|
Компонент |
Метод защиты |
|
Предотвращение обратного потока |
Изоляционный пакет с рейтингом R-или обертка из стекловолокна |
|
Открытые трубы |
Изоляция из пенопласта с закрытыми-порами, размер которой соответствует диаметру трубы. |
|
Патрубки/смесители |
Чехлы из формованного пенополистирола или изоляционной ткани. |
|
Насосная станция |
Нагревательная лента,-внесенная в список UL, или безопасно расположенная нагревательная лампа. |
★ Защита мозга
Не забывайте об электронных частях вашей системы. Выключите контроллер орошения на время сезона. Большинство контроллеров имеют настройку «Выкл.» или «Режим дождя», которая останавливает клапаны, сохраняя при этом настройку на весну. Если у вас есть датчик замерзания, защитите его или удалите. Если оставить его открытым, это может привести к повреждению.
Ⅴ. Активная защита от замерзания
⒈ Метод орошения
Орошение поля до наступления заморозков может увеличить теплоемкость и теплопроводность почвы, а также повысить влажность и температуру воздуха, уменьшая потери тепла на излучение. Для ранней-пшеницы и фруктовых деревьев, выращиваемых в открытом грунте в северных регионах, таких как виноград, киви и вишня, следует использовать подземное орошение во избежание заморозков. Температура поверхности листьев сельскохозяйственных культур в ночное время на орошаемых полях будет на 1–2 градуса выше, чем на не-неорошаемых полях. Поливать рекомендуется после того, как пройдет холодный воздух и стихнет ветер, но до наступления заморозков. Кроме того, эффект можно усилить, сочетая полив с внесением хорошо-органических удобрений.
⒉ Метод размазывания
Непосредственно перед ожидаемыми морозами сжигайте тлеющие материалы, чтобы выделить тепло и создать дымовую завесу. Этот метод позволяет уменьшить тепловое излучение, замедлить падение температуры и повысить температуру между растениями. Можно использовать легковоспламеняющиеся материалы, например солому. Этот метод позволяет повысить температуру между растениями на 0,5–2 градуса. В качестве альтернативы для предотвращения замерзания с помощью дыма-можно использовать химические реагенты, что является более трудозатратным,-экономичным и экономически-эффективным по сравнению с использованием соломы, с аналогичным или даже лучшим эффектом. Однако важно выбирать химикаты, которые безвредны как для человека, так и для сельскохозяйственных культур.
⒊ Метод покрытия
Подходит для защиты от замерзания небольших-культур и овощей в теплицах. Конкретный метод включает в себя засыпание нижнего края пленки теплицы почвой, заполнение задних окон рубленой соломой, герметизацию снаружи пенопластом или соломенными занавесками, а также использование изоляционных материалов для герметизации вентиляционных отверстий и других щелей. До наступления заморозков листья таких культур, как капуста и листовые овощи открытого-полевого грунта, следует накрывать сельскохозяйственной пленкой, соломенными циновками или стеблями кукурузы. В теплицах заранее загерметизируйте концы и вечером добавьте дополнительные слои изоляционных одеял и соломенных занавесок, чтобы предотвратить потерю тепла из земли и внутри теплицы, тем самым предотвращая повреждение от мороза и низких-температур. Важно использовать изоляционные материалы с хорошими тепловыми свойствами и водонепроницаемостью. Соломенные шторы должны быть плотными и равномерно распределенными. Кроме того, время вентиляции должно основываться на изменениях температуры. Если наружная температура ниже 5 градусов, время вентиляции не должно превышать 30 минут.
Ⅵ. Невидимая битва в почве
⒈ Морозное пучение и уплотнение
Ущерб от отрицательных температур распространяется ниже поверхности. Морозное пучение – это физический процесс, при котором в почве образуются ледяные линзы. По мере роста этих линз они выталкивают почву вверх. Это может привести к тому, что растения с неглубокими-корнями, такие как клубника или озимые зерновые, вырвутся из земли, обнажая их корни высушивающим ветром.
Повторяющиеся циклы замораживания-оттаивания также разрушают структуру почвы. Расширение и сжатие воды разрушает агрегаты почвы, что приводит к образованию уплотненного илистого слоя весной. Эта уплотненная почва плохо дренируется и имеет плохую аэрацию, что замедляет рост корней для урожая следующего сезона.
⒉ Охлаждающее воздействие на микробы
Почва – это живая экосистема. Морозные температуры могут уничтожить его микробных обитателей. Хотя многие микробы находятся в состоянии покоя, значительная часть полезных бактерий и грибов может быть уничтожена физическим повреждением кристаллов льда, образующихся в их клетках.
Такое сокращение популяции микробов нарушает важнейшие процессы круговорота питательных веществ. С приходом весны менее активная пищевая сеть почвы означает более медленное высвобождение питательных веществ. Это может задержать рост сельскохозяйственных культур до тех пор, пока микробное сообщество не восстановится.
⒊ Проактивная защита почвы
Вы можете предпринять шаги, чтобы уменьшить этот скрытый ущерб и убедиться, что ваша почва здорова и готова к весне. Эти стратегии направлены на защиту почвы от экстремальных изменений температуры.
Нанесите толстый слой мульчи:Слой соломы, измельченных листьев или щепы толщиной 4–6 дюймов действует как толстое одеяло. Умеряет температуру почвы и предотвращает глубокое промерзание.
Используйте покровные культуры:Плотный насаждение зимостойких покровных культур,-таких как озимая рожь или вика волосатая, обеспечивает отличную изоляцию. Их корневая система также помогает удерживать агрегаты почвы вместе, предотвращая уплотнение и эрозию.
Избегайте работы с влажной, тающей почвой:Вождение техники или даже ходьба по оттаивающей почве могут вызвать сильное уплотнение.
Ⅶ. Уроки цитрусовых из Флориды
⒈ История сильных заморозков
Чтобы увидеть эти принципы в действии в массовом масштабе, взгляните на цитрусовую индустрию Флориды. Разрушительные адвективные заморозки 1980-х годов изменили всю отрасль. Они уничтожили сотни тысяч акров земли и вынудили производителей внедрять инновации или выйти из бизнеса.
Эти события послужили мощным катализатором. Они способствовали переходу от базовой защиты от замерзания к сложным системам, используемым сегодня. Экономический ущерб от этих заморозок показал абсолютную необходимость в надежной, много-стратегии защиты.
⒉ От грубой силы к умным технологиям
Исторически сложилось так, что основной защитой было массовое использование садовых обогревателей,-работавших на мазуте. Это было дорого, загрязняло окружающую среду и требовало-трудозатрат. Выживание отрасли зависело от поиска лучшего пути.
Эта эволюция привела к широкому распространению средств защиты на основе воды-, в частности, с помощью целенаправленных микроспринклерных систем, смачивающих крону деревьев. Сегодня это еще более усовершенствовано. Современные стратегии предотвращения замерзания ирригации и защиты сельскохозяйственных культур объединяют интеллектуальные инструменты планирования полива. Эти платформы собирают в реальном-времени данные о погоде, включая температуру окружающей среды, точку росы и температуру по влажному-шарику, чтобы автоматизировать весь процесс. Вода подается с хирургической точностью только тогда и там, где это необходимо. Это обеспечивает максимальную защиту при сохранении воды и энергии.
Ⅷ. Подготовка к зиме тяжелой техники
Ваша ирригационная система — не единственный актив, подвергающийся риску. Другое тяжелое сельскохозяйственное оборудование требует подготовки к зиме, чтобы предотвратить дорогостоящие повреждения. Простой контрольный список может гарантировать, что эти жизненно важные инструменты будут готовы к длительному зимнему отдыху и надежному весеннему запуску.
Центральные повороты:Припаркуйте поворотную ось в безопасном положении, по возможности параллельно преобладающему зимнему ветру. Откройте все сливные отверстия на поворотном трубопроводе, в точке поворота, а также на всех отводных трубках или гибких шеях. Слейте воду из коробки передач и проверьте масло на наличие воды.
Насосные станции:Полностью слейте воду из корпуса насоса, отвернув сливную пробку. Проверьте все уплотнения на предмет износа. Защищайте электрическую панель от влаги, проверяя, чтобы все крышки были плотно закрыты.
Электрические системы:Осмотрите всю наружную проводку на наличие трещин или повреждений, которые могут усугубиться льдом и снегом. Зимой грызуны часто ищут убежища в блоках управления, поэтому убедитесь, что они закрыты, и рассмотрите возможность установки отпугивающих устройств.
Ⅸ. Ваш план подготовки к зиме
⒈ Контрольный список ирригационной системы
Используйте этот контрольный список, чтобы обеспечить полную защиту вашей ирригационной системы.
○ Подача основной воды отключена.
○ Все магистральные, дополнительные-магистральные и боковые линии ОССУШЕНЫ.
○ Все фильтры, клапаны и нижние точки СЛИВЫ.
○ Система была «продута» сжатым воздухом (если применимо и выполнено безопасно).
○ Все открытые надземные-компоненты (обратный поток, насосы) ИЗОЛИРОВАНЫ.
○ Контроллер полива установлен в положение ВЫКЛ или РЕЖИМ ДОЖДЯ.
⒉ Контрольный список культур и полей
Используйте этот контрольный список, чтобы подготовить растения и почву к холоду.
○ Защитные чехлы (чехол для рядов, полиэтилен) и мульча приобретены и готовы к использованию.
○ Контейнерные растения группируют, упаковывают или перемещают в защищенное место.
○ План пред-полива действует за 1–2 дня до заморозков.
○ Для защиты структуры и биологии почвы применялись покровные культуры или мульча.
Ⅺ. Заключение
Приход зимы не должен вызывать беспокойства. Благодаря проактивной, многоуровневой-стратегии ею можно управлять как предсказуемой частью сельскохозяйственного календаря. Защита вашей ирригационной инфраструктуры так же важна, как и защита самих культур. Осушая, изолируя, покрывая и планируя, вы защищаете свои инвестиции.